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      熱式氣體質量流量計應用壓縮空氣

       發布時間:2019-03-19
      熱式氣體質量流量計應用壓縮空氣
       
      壓縮空氣是企業單位重要的二次能源,大多由電能或熱能經壓縮機轉化而來。壓縮空氣流量是表述空氣壓縮機性能的重要參數.也是工業過程中測量的重要參數。隨著空氣壓縮機的廣泛應用,其流量的準確測量對于產品升級、工業生產過程的控制和監測以及節能減排都顯得至關重要。壓縮空氣流量是指在短暫時間內流過某流通截面的壓縮空氣數量與通過時間之比:壓縮空氣數量以體積表示稱為體積流量.以質量表示稱為質量流量。
       
      一、特點
      熱式氣體質量流量計具有壓損低.流量范圍度大.重復性和高可靠性,無可動部件以及可用于極低氣體流量監測和控制等特點,在干燥壓縮空氣測量方面的優勢明顯.利于節約能源及采購成本
       
      二、熱式質量流量計工作原理
      溫度傳感器測量管道內氣體的溫度,另一個為速度傳感器,電加熱到高于溫度傳感器測量得到的溫度.并且保持溫差值恒定。當氣體流動帶走速度傳感器上的熱量時、為保持溫差恒定.需要額外的電補償加熱.而這個補償的電功率大小和氣體質量流量成正比
       
      三、應用情況
      西寧位于青藏高原東部.太陽幅射強和晝夜溫差大.1月份ZUI冷月平均氣溫-7.1℃歷年極端ZUI低氣溫-24.9℃。公司用的壓縮空氣經干燥處理后.壓力為0.65~0.7MPa.溫度:20~25℃.分兩路供給生產使用、第 一路用在逹續生產設備上,不停氣,第二路經3個2(m}儲氣罐緩沖后做輸送物料動力,每天9:)至L5:用氣。每個支管上使用插入式熱式質量流量計計量壓縮空氣的用量,第二路量程0~12000Nm/都安裝在室外,使用已滿6年
       
      四、問題發現
      2014年1月發現、第二路的流量計在不用氣的情況下.仍顯示有瞬時流量.ZUI大瞬時流量達3300Nm/變化情況見表1:從表中可以看出.在氣溫ZUI低溫在-15℃以下時、流量計的零點漂移量隨氣溫降低而增大ZUI大漂移達量程的27%、發生較大數據偏移的時間在夜間20點到次日8點,在每天氣溫ZUI低點時,漂移量ZUI大。在ZUI低氣溫高于-15℃.漂移并不明顯。隨著氣溫的上升、漂移的數據會逐漸減小.回到元許誤差范圍內±2%FS
       
       
      五、造成漂移原因分析
      1.運行原因:每天完成6小時的物料輸送任務后.關閉用氣設備進口閥門,流量計上游閥門保持全開位置.儲氣罐進出口閥門不關流量計零點瞬時流量在0~200Nm/hi波動,在允許誤差范圍內。發現流量計零點波動超過1000Nm/時,對用氣設備、管路和儲氣饉進行全面檢查,未發現漏氣、關閉流量計上游閥門.排空儲氣罐氣體后16小時內、瞬時流量仍出現大范圍波動。拆下流量計檢查,測量探頭潔凈.供電電壓正常、因此排除管路漏氣及電源電壓引起瞬時流量波動的原因
      2.漂移過程分析。在當日ZUI低氣溫低于-15℃時,由于溫差大的特點.日ZUI高氣溫在0℃左右。流量計的漂移過程從20點以后開始.次日8點左右ZUI大。其原因為在當日9:00-15:00點為正常供氣時間.流量計工作介質溫度20℃、環境溫度從日ZUI低溫升到ZUI高溫過程.因正常供氣.看不出漂移量。供氣結束后.氣溫從日ZUI高點緩慢降低,此時管內氣體不流動.溫度也從20℃逐漸下降到-10℃以下達到流量計工作極限溫度以下(介質溫度和環境溫度幾乎相等),零點漂移特別明顯
      3.流量計原因。正常環境溫度和介質溫度時.從電功率大小和氣體質量流量正比公式中可知,儀表系數K恒定,管道截面積S,定壓比熱容Cp為常數.△t為兩探頭間的溫度差恒定.Qm與△p成正比。當環境溫度和介質溫度都低于-10℃時.壓縮空氣定壓比熱容會變化、一些理想氣體的定壓比熱容表及計算公式可知,流量計長時間工作于其極限環境溫度介質溫度下時.雖然從工作原理上并不能造成零點漂移.但是流量計外殼、探頭及管道散失熱
      量導致測量值的變化。隨著補償電路電子元件老化.造成溫度偏移的不到補償。這也能解釋流量計在前5年同期(1月份)都能正常工作而今年零點漂移突然增大的現象
       
      六、解決辦法
      在不更換流量計的情況下,將用于輸送物料的空氣管道通過支管.接人不停氣的第 一路管道、使管道內有20℃左右的氣體流過.保證介質溫度能在流量計使用范圍內,同時對流量計外殼采取保溫措施、減小低溫帶來的彯響.延長流量計使用壽命
       
      七、結語
      熱式氣體質量流量計近年來得到快速發展,許多廠家都已生產出可用介質溫度-20-+250℃.環境溫度-20~+55℃的流量計。諸多專業人員都在環境溫度和介質溫度升高對測量帶來的影響進行了深入研究,此次把環境溫度-l0℃:以下的應用情況進行論述.作為應用經驗的補充。

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